DE10234400B3 - Process for the production of hollow bodies from fiber-reinforced ceramic materials, hollow bodies and their use - Google Patents
Process for the production of hollow bodies from fiber-reinforced ceramic materials, hollow bodies and their use Download PDFInfo
- Publication number
- DE10234400B3 DE10234400B3 DE10234400A DE10234400A DE10234400B3 DE 10234400 B3 DE10234400 B3 DE 10234400B3 DE 10234400 A DE10234400 A DE 10234400A DE 10234400 A DE10234400 A DE 10234400A DE 10234400 B3 DE10234400 B3 DE 10234400B3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cores
- fiber
- carbon
- hollow bodies
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000011226 reinforced ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 40
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 33
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 25
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 22
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 16
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 16
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 13
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims description 6
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims description 6
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 9
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 9
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 95
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 25
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 24
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 22
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 6
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 3
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N furfuryl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CO1 XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000626 liquid-phase infiltration Methods 0.000 description 3
- -1 on the one hand Substances 0.000 description 3
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 3
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 3
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 3
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 2
- 239000007833 carbon precursor Substances 0.000 description 2
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 2
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 2
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011204 carbon fibre-reinforced silicon carbide Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 description 1
- 239000011294 coal tar pitch Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 229920006248 expandable polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 239000007849 furan resin Substances 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001171 gas-phase infiltration Methods 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011301 petroleum pitch Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920007790 polymethacrylimide foam Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
- F16D69/023—Composite materials containing carbon and carbon fibres or fibres made of carbonizable material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
- C04B35/565—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide
- C04B35/573—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide obtained by reaction sintering or recrystallisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
- C04B35/78—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
- C04B35/80—Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
- C04B35/83—Carbon fibres in a carbon matrix
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2200/00—Materials; Production methods therefor
- F16D2200/0034—Materials; Production methods therefor non-metallic
- F16D2200/0039—Ceramics
- F16D2200/0047—Ceramic composite, e.g. C/C composite infiltrated with Si or B, or ceramic matrix infiltrated with metal
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2250/00—Manufacturing; Assembly
- F16D2250/0007—Casting
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/21—Circular sheet or circular blank
- Y10T428/213—Frictional
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/21—Circular sheet or circular blank
- Y10T428/218—Aperture containing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
Abstract
Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus faserverstärkten keramischen Materialien, wobei ein Grünkörper hergestellt wird, enthaltend kompressible Kerne und eine preßfähige Bindemittel und Faserstoff enthaltende Masse, die unter Kompression des Kerns verpreßt wird, der Grünkörper ausgehärtet wird und durch Erhitzen in einer nicht oxydierenden Atmosphäre carbonisiert und pyrolysiert sowie gegebenenfalls siliciert wird, derart hergestellte Hohlkörper sowie deren Verwendung insbesondere als Brems- und Kupplungsscheibe.Process for the production of hollow bodies made of fiber-reinforced ceramic materials, whereby a green body is produced, containing compressible cores and a mass containing compressible binders and fibrous material, which is compressed with compression of the core, the green body is hardened and carbonized by heating in a non-oxidizing atmosphere and is pyrolyzed and optionally siliconized, hollow bodies produced in this way and their use in particular as a brake and clutch disc.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus faserverstärkten keramischen Materialien. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur endkonturnahen Herstellung eines porösen faserverstärkten Kohlenstoffhaltigen Formkörpers mit Ausnehmungen oder Hohlräumen, insbesondere eines faserverstärkten C/C-Körpers (mit Kohlenstoffasern verstärkter Kohlenstoff, englisch "CFC" oder "CFRC", carbon fibre reinforced carbon), der aus binderhaltigen Faserstoffmassen mittels eines Preßvorganges unter Verwendung von Preßkernen geformt und in einer nachfolgenden thermischen Behandlung zu C/C umgesetzt wird, sowie gegebenenfalls die Nachverdichtung dieses porösen faserverstärkten Kohlenstoff-haltigen Formkörpers unter Ausbildung einer keramischen Matrix, insbesondere durch eine Flüssigmetall-Infiltration in den C/C-Körper, gegebenenfalls mit anschließender Wärmebehandlung, wobei die Matrix dann Metalle und die durch Reaktion mit dem Kohlenstoff gebildeten Metallcarbide sowie gegebenenfalls Reste von nicht umgesetztem Kohlenstoff enthält.The present invention relates refer to a process for the production of hollow bodies from fiber-reinforced ceramic Materials. In particular, the invention relates to a method for Near-net-shape production of a porous fiber-reinforced carbon molding with recesses or cavities, especially a fiber-reinforced one C / C body (carbon fiber reinforced carbon, English "CFC" or "CFRC", carbon fiber reinforced carbon), the binder-containing pulp by means of a pressing process using press cores molded and C / C in a subsequent thermal treatment is implemented, and if necessary the recompression of this porous fiber reinforced Carbon-containing molded body with the formation of a ceramic matrix, in particular by a Liquid metal infiltration in the C / C body, if necessary with subsequent Heat treatment the matrix then metals and those by reaction with the carbon formed metal carbides and optionally residues of unreacted Contains carbon.
Unter "Metallen" werden hier alle Elemente verstanden, die Carbide bilden, die bei Raumtemperatur fest sind, also auch insbesondere Silicium."Metals" here means all elements form the carbides that are solid at room temperature, so too especially silicon.
Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft insbesondere die. Herstellung von mit Kohlenstoffasern verstärkten keramischen Verbundwerkstoffen mit Ausnehmungen und Hohlräumen, welche über die Flüssigmetallinfiltration mit Siliciumschmelzen unter Reaktion zumindest eines Teils des Kohlenstoffs zu Siliciumcarbid in mit Kohlenstoffasern verstärkte Verbundwerkstoffe mit SiC-haltiger oder Kohlenstoff- und SiC-haltiger Matrix (C/SiC- oder C/C-SiC-Werkstoffe) umgesetzt werden. Anwendung finden diese Verbundwerkstoffe ins besondere bei Brems-, Kupplungs- und Reibscheiben, sowie als hochtemperaturbeständige Konstruktionswerkstoffe.The method according to the invention relates in particular the. Manufacture of ceramic composite materials reinforced with carbon fibers Recesses and cavities, which about the Liquid metal infiltration with silicon melts reacting at least part of the carbon to silicon carbide in composite materials reinforced with carbon fibers SiC-containing or carbon and SiC-containing matrix (C / SiC or C / C-SiC materials) be implemented. These composite materials are used in particular for brake, clutch and friction discs, as well as high temperature resistant construction materials.
Heutzutage überwiegend verwendete Materialien für Bremsscheiben im Automobilbau sind Stahl oder Grauguß, und in der Luftfahrt mit Kohlenstoffasern verstärkte Kohlenstoff-Werkstoffe (C/C). Die von den Scheibenmaterialien geforderten Eigenschaften sind dabei hohe mechanische Stabilität, Temperaturbeständigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit gegenüber dem Reibpartner in der Reibpaarung der Bremse. Die Einsatztemperatur bisher verwendeter Graugußbremsscheiben ist dabei durch den Schmelzpunkt des Materials limitiert. Die mechanische Versagenstemperatur liegt, abhängig von der Belastung, bereits deutlich unterhalb des Schmelzpunktes. Weiterhin tritt durch Umwandlung des metallischen Gefüges beim Erhitzen die Gefahr einer Rißbildung in den Scheiben auf. Die Verwendung von faserverstärkter Keramik als Werkstoff für Bremsscheibenanwendungen erweist sich als Lösung für diese Problematik. Insbesondere Werkstoffe auf der Basis von mit Kohlenstoffasern verstärktem Siliciumcarbid (C/SiC) haben sich für diese Anwendung als geeignet erwiesen. Die Vorteile dieses Materials sind die niedrigere Dichte (damit niedrigeres Gewicht bei gleichem Volumen), die hohe Härte und Temperaturbeständigkeit bis ca. 1400 °C und nicht zuletzt die extrem hohe Verschleißbeständigkeit. Das deutlich geringere Gewicht von Bremsscheiben aus diesen C/SiC-Werkstoffen erweist sich als positiver Einflußfaktor zur Verbesserung des Komforts und der Sicherheit durch die Reduktion der ungefederten Massen bei Kraftfahrzeugen und als wirtschaftlicher Faktor im Bereich der Luftfahrt. Die große Härte und Verschleißbeständigkeit von C/SiC-Bauteilen ermöglicht hier weit höhere Standzeiten im Vergleich zu bisher üblichen Materialien auf C/C-Basis oder Metallbasis.Mainly used materials nowadays for brake discs in automotive engineering are steel or cast iron, and in aviation with Reinforced carbon fibers Carbon Materials (C / C). The properties required by the lens materials are high mechanical stability, temperature resistance, Hardness and wear resistance across from the friction partner in the friction pairing of the brake. The operating temperature previously used cast iron brake discs is limited by the melting point of the material. The mechanical Failure temperature is dependent from the load, already well below the melting point. Furthermore, due to transformation of the metallic structure Heating the risk of cracking in the slices. The use of fiber reinforced ceramics as material for Brake disc applications have proven to be a solution to this problem. In particular Materials based on silicon carbide reinforced with carbon fibers (C / SiC) have opted for this application proved to be suitable. The advantages of this material are the lower density (thus lower weight with the same Volume), the high hardness and temperature resistance up to approx. 1400 ° C and last but not least the extremely high wear resistance. That much less The weight of brake discs made from these C / SiC materials has been proven as a positive influencing factor to improve comfort and safety through the reduction of unsprung masses in motor vehicles and as more economical Factor in the field of aviation. The great hardness and wear resistance of C / SiC components enables here far higher Tool life compared to the usual C / C-based materials or metal base.
Verfahren zur Herstellung von C/SiC-Bauteilen
sind beispielsweise aus der
- – Herstellen einer preßfähigen Mischung aus Kohlenstoff-haltigen Fasern oder Faserbündeln (gemeinsam nachfolgend als "Faserstoff" bezeichnet), die mit einer Beschichtung überzogen sein können, einerseits und Füllmitteln und/oder Bindemitteln wie beispielsweise Harzen und/oder Pech andererseits,
- – Formgebung der Mischung unter Druck und Temperatur und Carbonisierung der Kohlenstoff-haltigen Füll- und Bindemittel zur Herstelluug eines Formkörpers, insbesondere eines aus mit Kohlenstoffasern verstärktem Kohlenstoff bestehenden Formkörpers (C/C) und gegebenenfalls Graphitierung
- – Infiltrieren zumindest einer Randschicht des Formkörpers mit einer Silicium-Schmelze und zumindest partielle Reaktion des Siliciums mit dem Kohlenstoff im Formkörper zu SiC, wobei sich ein Formkörper bildet, der wenigstens in der Randschicht aus einer Verbundkeramik mit in einer Matrix aus überwiegend SiC, Si und C eingebetteten, Kohlenstoff-haltigen Fasern besteht (hier ebenfalls als C/SiC bezeichnet).
- Producing a compressible mixture of carbon-containing fibers or fiber bundles (collectively hereinafter referred to as "fibrous material"), which can be coated with a coating, on the one hand, and fillers and / or binders such as, for example, resins and / or pitch,
- - Shaping of the mixture under pressure and temperature and carbonization of the carbon-containing fillers and binders for the production of a shaped body, in particular a shaped body (C / C) consisting of carbon fiber reinforced carbon and optionally graphitization
- - Infiltrating at least one edge layer of the shaped body with a silicon melt and at least partial reaction of the silicon with the carbon in the shaped body to form SiC, a shaped body being formed which consists at least in the outer layer of a composite ceramic with a matrix of predominantly SiC, Si and C embedded, carbon-containing fibers (also referred to here as C / SiC).
Im folgenden soll unter C/SiC allgemein auch die Werkstoffvariante verstanden werden, bei der wie oben beschrieben nur eine Randschicht siliciert wird.The following is general under C / SiC also the material variant can be understood, in which, as described above only one edge layer is siliconized.
Zu den üblichen Herstellungsverfahren gehören auch diejenigen, bei denen der C/C-Körper über die Flüssig- oder Gas-Phase mit Kohlenstoff-Vorläufern ("carbon precursors", Substanzen, die beim Erhitzen unter Ausschluß von oxydierenden Medien Kohlenstoff bilden) oder mit Kohlenstoff nachverdichtet wird, oder die Matrix aus überwiegend SiC, Si und C durch eine Gasphaseninfiltration (CVD, Chemical Vapour Deposition, oder CVI, Chemical Vapour Infiltration) oder durch die Pyrolyse von Si-haltigen präkeramischen Polymeren erzeugt wird.The usual manufacturing processes also include those in which the C / C body is in the liquid or gas phase with carbon precursors ("carbon precursors", substances which form carbon when heated with the exclusion of oxidizing media) or with carbon is post-compressed, or the matrix of predominantly SiC, Si and C by gas phase infiltration (CVD, Chemical Vapor Deposition, or CVI, Chemical Vapor Infiltration) or by the pyrolysis of Si-containing preceramic polymers is generated.
Heutige metallische Bremsscheiben besitzen häufig von Luft durchströmte Lüftungsschlitze oder -kanäle innerhalb der Scheibe, um das Temperaturniveau der Scheibe zu reduzieren und den Verschleiß der Reibbeläge bei hoher Belastung zu senken. Derartige Lüftungskanäle werden auch bei Bremsscheiben auf C/SiC-Basis ausgebildet, besonders um das Temperaturniveau mit Rücksicht auf die Bremsbeläge und weitere Systemkomponenten zu senken.Today's metallic brake discs often own air flowed through Ventilation slots or -channels inside the disc to reduce the temperature level of the disc and the wear of the friction linings lower at high load. Such ventilation ducts are also used for brake discs based on C / SiC, especially around the temperature level consideration on the brake pads and lower other system components.
Ein Verfahren zur Herstellung von
Reibeinheiten aus C/C-SiC-Werkstoff mit Lüftungskanälen, Hohlräumen und Ausnehmungen, bei
dem ein endkonturnah strukturierter poröser Kohlenstoffkörper mit
flüssigem
Silicium infiltriert wird, ist aus der
Aus der älteren Anmeldung gemäß
Die bei der Herstellung kurzfaserverstärkter Keramiken eingesetzten faserstoffhaltigen Preßmassen lassen sich im allgemeinen nur als relativ lockeres Haufwerk in die Preßform füllen. Daher sind zur Herstellung von Grünlingen geeigneter Rohdichte, hohe Verdichtungsverhältnisse der preßfähigen blasse beziehungsweise hohe Verfahrwege der Preßstempel notwendig. In der scheibenförmigen Zone innerhalb der Preßmasse, in der sich die Kerne befinden (nachfolgend als "Kernzone" bezeichnet) beziehungsweise in den Aussparungen zwischen den Kernen kann die Preßmasse diese Aussparungen nur unvollkommen füllen, da die Preßmasse durch die die Aussparungen begrenzenden Kerne am Fließen gehindert wird. Daher ist das Verdichtungsverhältnis in der Kernzone, nämlich in den Aussparungen und Zwischenräumen zwischen benachbarten Kernen stets geringer als in den über und unter der Kernzone liegenden Materialschichten. Der Fasergehalt in diesen Bereichen ist durch die geringere Verdichtung geringer als im restlichen Material. Dies kann einen besonders schädlichen Einfluß auf die mechanischen Eigenschaften der faserverstärkten Keramik ausüben.The in the production of short fiber reinforced ceramics Fibrous molding compounds used can generally only fill the mold as a relatively loose pile. Therefore, for the manufacture from Grünlingen suitable bulk density, high compression ratios of pressable pale or high travel distances of the press rams necessary. In the discoid Zone within the molding compound, in which the cores are located (hereinafter referred to as "core zone") or in the Recesses between the cores, the molding compound can only imperfect these recesses to fill, since the molding compound prevented from flowing by the cores delimiting the recesses becomes. Therefore, the compression ratio in the core zone, namely in the gaps and gaps between neighboring cores always less than in the above and layers of material lying under the core zone. The fiber content in these areas the lower compression means less than in the rest of the material. This can be particularly harmful Influence on exert the mechanical properties of the fiber-reinforced ceramic.
Als Kurzfasern werden hier Fasern mit einer mittleren Länge von höchstens 50 mm bezeichnet.Here, fibers are called short fibers with a medium length of at most Designated 50 mm.
Abhilfe kann unter anderem dadurch geschaffen werden, daß die Preßmasse in den Aussparungen zwischen den Kernen durch geeignete Preßstempel vorverdichtet wird. Diese Vorgehensweise weist aber einige Nachteile auf. So ist sie verfahrenstechnisch aufwendig, da unter anderem zum normalen Preßverfahren die zusätzlichen Verfahrensschritte der Befüllung der Kern-Zwischenräume mit der Preßmasse und deren Vorverdichtung hinzukommen. Geeignete Preßwerkzeuge müßten Preßstempel in mehreren Ebenen aufweisen, von denen diejenigen im Bereich der Ausnehmungen der Kerne gegenüber dem Rest des Preßwerkzeuges separat verfahren werden können. Des weiteren kann sich eine Grenzschicht oder Materialund Gefügephasengrenze zwischen den vorverdichteten Bereichen in der Kernzone einerseits und den darüber oder darunterliegenden Schichten andererseits ausbilden. Dies ist insbesondere für die mechanischen Eigenschaften des hierdurch erhältlichen keramischen Verbundwerkstoffs schädlich.This can be remedied among other things be created that the molding compound in the recesses between the cores using suitable press rams is pre-compressed. However, this procedure has some disadvantages on. So it is procedurally complex, because among other things to the normal pressing process the additional Filling process steps the core gaps with the molding compound and add their pre-compression. Suitable pressing tools would have to be stamped in several levels, of which those in the area of Recesses of the cores opposite the rest of the press tool can be moved separately. Furthermore, there can be a boundary layer or material and structure phase boundary between the pre-compressed areas in the core zone on the one hand and the one above or form underlying layers on the other hand. This is particularly so for the mechanical properties of the ceramic composite material obtainable thereby harmful.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren bereitzustellen und ein daran angepaßtes Kernmaterial zu entwickeln, durch welche faserverstärkte keramische Hohlkörper erhältlich sind, welche in der Kernzone (genauer in der von Preßmasse erfüllten Aussparungen zwischen den Kernen) keine geringere Faserstoffdichte aufweisen als in den darüber oder darunterliegenden Schichten, und die keine Phasengrenze am Übergang zwischen dem Material der Kernzone und dem Material der darüber oder darunterliegenden Schichten aufweisen. Die Kerne sollen weiter dergestalt sein, daß sie sich in einfacher Weise schonend aus dem Hohlkörper entfernbar sind.The object of the invention is therefore to provide a method and an adapted core material to develop through which fiber-reinforced ceramic hollow bodies can be obtained, which in the core zone (more precisely in the recesses filled with molding compound between the cores) have no lower fiber density than in the about that or underlying layers, and the no phase boundary at the transition between the material of the core zone and the material of the above or below Have layers. The cores should continue to be such that they can be gently removed from the hollow body in a simple manner.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für ein Preßverfahren mit einem die gesamte Fläche des Preßlings erfassenden Preßstempel kompressible Kerne bereitgestellt werden, die zumindest in der Richtung der Verfahrwege der Preßstempel beim Preßvorgang eine Längenänderung von mindestens 5 % erfahren, wobei die Kerne aus einem Material bestehen, das bei der weiteren thermischen Behandlung des faserhaltigen Vorkörpers entweder vollständig pyrolysiert werden, oder unter Volumenschwindung zumindest teilweise zersetzt werden.The object is achieved in that for a pressing process with the whole area of the compact capturing ram compressible cores are provided, at least in the direction the travel of the ram during the pressing process a change in length of experience at least 5%, with the cores made of one material, either in the further thermal treatment of the fibrous preform Completely be pyrolyzed, or at least partially with volume shrinkage be decomposed.
Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus faserverstärkten keramischen Materialien, wobei
- – im ersten Schritt kompressible Kerne hergestellt werden, deren Form zumindest in der Ebene senkrecht zur Preßrichtung im wesentlichen der Geometrie der zu bildenden Hohlräume entspricht,
- – im zweiten Schritt ein Grünkörper hergestellt wird, indem in eine Form die genannten kompressiblen Kerne und eine preßfähige Bindemittel und Faserstoff enthaltende Masse gefüllt werden,
- – im dritten Schritt die faserstoffhaltige Masse verpreßt wird, wobei der Kern zumindest in Preßrichtung um mindestens 5 % seiner Ausdehnung in Preßrichtung komprimiert wird,
- – im vierten Schritt die faserstoffhaltige Masse ausgehärtet wird, bevorzugt durch Erwärmen auf eine Temperatur von 120 °C bis 280 °C, wobei der dritte und vierte Schritt auch gleichzeitig oder zeitlich teilweise überlappend ausgeführt werden können,
- – im fünften Schritt der auch als Vorkörper bezeichnete verfestigte Grünkörper durch Erhitzen in einer nicht oxydierenden Atmosphäre auf eine Temperatur von ca. 750 °C bis ca. 1100 °C zu einem C/C-Körper carbonisiert wird, und gegebenenfalls
- – im sechsten Schritt der C/C-Körper unter Erhalt seiner Form mit einem flüssigen Metall infiltriert wird, wobei zumindest teilweise eine Reaktion des Kohlenstoff-Anteils der Matrix des C/C-Körpers mit dem Metall unter Bildung von Carbiden abläuft,
- Compressible cores are produced in the first step, the shape of which essentially corresponds at least in the plane perpendicular to the pressing direction to the geometry of the cavities to be formed,
- In the second step, a green body is produced by filling the compressible cores mentioned and a mass containing pressable binder and fibrous material into a mold,
- In the third step, the pulp-containing mass is pressed, the core being compressed at least in the pressing direction by at least 5% of its extent in the pressing direction,
- In the fourth step, the fibrous mass is cured, preferably by heating to a temperature of 120 ° C. to 280 ° C., the third and fourth steps also being able to be carried out simultaneously or partially overlapping in time,
- - In the fifth step, the solidified green body, also referred to as the preform, is carbonized to a C / C body by heating in a non-oxidizing atmosphere to a temperature of about 750 ° C. to about 1100 ° C., and if appropriate
- In the sixth step the C / C body is infiltrated with a liquid metal while maintaining its shape, at least partially a reaction of the carbon portion of the matrix of the C / C body with the metal takes place to form carbides,
Dabei wird eine Masse als "preßfähig" bezeichnet, wenn sie nach Verdichten im Preßvorgang nach dem Entspannen ihre Form behält und nicht ohne weiteres zerbröselt.A mass is referred to as "pressable" if after compression in the pressing process keeps its shape when relaxing and not easily crumbled.
Die gemäß diesem Verfahren hergestellten faserverstärkten keramischen Hohlkörper zeichnen sich dadurch aus, daß sie im Bereich der Kernzone eine Faserstoffdichte innerhalb des Materials aufweisen, die nicht geringer als die in den Schichten darüber und darunter ist, daß der Werkstoff homogen ist und keine Phasengrenzen am Übergang zwischen der Kernzone und den angrenzenden Werkstoffschichten zu erkennen sind.The fiber-reinforced ceramic produced according to this process hollow body are characterized by the fact that they a fiber density within the material in the area of the core zone have no less than that in the layers above and below is that the Material is homogeneous and no phase boundaries at the transition between the core zone and the adjacent material layers are recognizable.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in diesem Verfahren kompressible Kerne eingesetzt werden, die beim Preßvorgang zumindest in Preßrichtung zusammengedrückt oder komprimiert werden. Die Längenänderung ist durch Material und Art des verlorenen Kernes gezielt einstellbar. Gegenüber einem Verfahren mit starren Kernen wird so ein größeres Preßform-Füllvolumen zur Verfügung gestellt. Während des Preßvorgangs wird der kompressible Kern bis auf eine zuvor bestimmbare Länge zusammengefahren, dadurch ist in den Aussparungen zwischen den Kernen das Verdichtungsverhältnis der preßfähigen Masse einstellbar.According to the invention this is achieved in that Process compressible cores are used during the pressing process at least in the pressing direction pressed together or compressed. The change in length can be specifically adjusted by the material and type of the lost core. Across from A process with rigid cores results in a larger mold filling volume to disposal posed. While of the pressing process the compressible core is brought together to a predetermined length, as a result, the compression ratio of the pressable mass is in the recesses between the cores adjustable.
Bevorzugt sind solche Kerne, die sich während des Pressens um mindestens 5 % bezogen auf deren Ausgangslänge zusammenpressen bzw. komprimieren lassen. Die Rückfederkraft des Materials ist dabei bevorzugt so gering, daß der ausgehärtete Grünling beim Entspannen nicht geschädigt werden kann. Aus diesem Grund sind beispielsweise Elastomere oder Gummi als Kernmaterial nicht geeignet.Preferred cores are: yourself during of the pressing by at least 5% based on their initial length or have it compressed. The spring force the material is preferably so low that the cured green body when Relaxation not harmed can be. For this reason, for example, elastomers or Rubber is not suitable as the core material.
Die lineare Kompressibilität der erfindungsgemäßen Kerne, also die relative Längenänderung in Richtung des Verfahrweges des Preßstempels, liegt bei mindestens 5 % der Ausgangslänge. Bevorzugt werden die Kerne auf 2 bis 80 % und besonders bevorzugt auf 5 bis 25 % ihrer Ausgangslänge in Preßrichtung komprimiert.The linear compressibility of the cores according to the invention, thus the relative change in length in the direction of the travel of the ram is at least 5% of the initial length. The cores are preferably from 2 to 80% and particularly preferred to 5 to 25% of their original length in the pressing direction compressed.
Dabei wird die Festigkeit der Kerne so gewählt, daß ein Preßdruck im Bereich von 0,1 bis 50 MPa zum Erreichen der gewünschten Kompression oder Stauchung ausreicht.The strength of the cores chosen so the existence pressing pressure in the range of 0.1 to 50 MPa to achieve the desired Compression or compression is sufficient.
Im allgemeinen werden solche Kern-Materialien bevorzugt eingesetzt, deren Schmelztem= peratur über der Härtungstemperatur des Grünkörpers liegt.In general, such core materials preferably used, the melting temperature = is above the curing temperature of the green body.
Gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung werden die Kerne aus schmelzbaren Materialien hergestellt,
die aus thermoplastischen und rückstandsfrei
pyrolysierbaren Polymeren (Kunststoffen) ausgewählt sind, im weiteren auch
Thermoplastkerne genannt. Erfindungsgemäß wird das thermoplastische
Material für
den Kern so gewählt,
daß dessen Schmelzpunkt
oberhalb der Härtungstemperatur
des Formgebungsverfahrens für
den Grünkörper, typischerweise
im Bereich von 120 bis 300 °C,
aber deutlich unterhalb der Carbonisierungstemperatur der gepreßten und
ausgehärteten
Grünkörper liegt. Üblicherweise
liegt der Schmelzpunkt bei mindestens 150 °C, bevorzugt bei mindestens
180 °C und
besonders bevorzugt zwischen 220 °C
und 280 °C.
Erfolgt die thermische Aushärtung
der preßfähigen Mischung
aber erst nach dem Zusammenfahren der Presse auf das Endmaß, so können auch
solche Kernmaterialien eingesetzt werden, die bei oder unterhalb
der Härtungstemperatur
schmelzen oder auch zersetzt werden, da die preßfähige Masse dann bereits ihre
Endkontur angenommen hat. Werden als Binder für die preßfähigen Mischungen Phenolharze gewählt, so
liegt der Schmelzpunkt des Thermoplasten beispielsweise bevorzugt über 150 °C. Fiir die
bevorzugte Preßformgebung
und Heiß-Härtung der Binder
werden an den Thermoplastkern hohe Anforderungen an die Wärmeformbeständigkeit
gestellt. Die Wärmeformbeständigkeitstemperatur
(bestimmt gemäß ISO 75
Werden als Material für die Kerne thermoplastische Kunststoffe eingesetzt, so erfolgt die Herstellung der Kerne bevorzugt über ein Spritzgußverfahren. Allgemein eignen sich die bekannten Formungsverfahren, wie Kalt- oder Heiß-Pressen, Guß, Druckguß oder spanende Bearbeitung, je nach eingesetztem Material.Are used as material for the cores Thermoplastic materials used, so the production takes place the cores preferred over an injection molding process. In general, the known molding processes, such as cold or hot pressing, Casting, die casting or machining Processing, depending on the material used.
Vorteilhafte Materialien für kompressible Preßkerne sind geschäumte Polymere. Hierbei sind thermoplastische Polymere bevorzugt, insbesondere diejenigen, welche sich rückstandsfrei pyrolysieren lassen. Besonders geeignete Polymere sind Polyamide (PA) wie PA 66, Polyimide (PI) wie Polyätherimid (PEI) oder modifiziertes Polymethacrylimid (PMI), Polyoxymethylen (POM) und Polyterephthalate (PETP, PBTP) sowie deren Copolymere. Besonders geeignete Polymerschäume sind PMI-Schaum und geschäumtes Polystyrol.Advantageous materials for compressible press cores are foamed Polymers. Thermoplastic polymers are preferred, in particular those which can be pyrolyzed without residue. Particularly suitable polymers are polyamides (PA) such as PA 66, polyimides (PI) like polyetherimide (PEI) or modified polymethacrylimide (PMI), polyoxymethylene (POM) and polyterephthalates (PETP, PBTP) and their copolymers. Particularly suitable polymer foams are PMI foam and foamed Polystyrene.
Neben den rückstandsfrei bei Temperaturen von mindestens 750 °C pyrolysierenden Polymeren sind auch diejenigen geeignet, die nur teilweise pyrolysiert oder carbonisiert werden, sofern hierbei eine wesentliche (mindestens 50 %) Volumenschwindung stattfindet. Zu diesen Polymeren gehören unter anderem Duroplaste, wie Phenolharze beziehungsweise aus diesen gebildete Hartschäume. Es ist auch möglich, Mischungen von Materialien für die Kerne zu verwenden, von denen ein Teil rückstandsfrei pyrolysiert, und ein anderer Teil bei der Pyrolyse seine ursprüngliche Form soweit verliert, daß er in Form eines losen Pulvers oder unzusammenhängender Körner vorliegt.In addition to the residue-free at temperatures of at least 750 ° C pyrolizing polymers are also suitable for those who only be partially pyrolyzed or carbonized, provided this is an essential one (at least 50%) volume shrinkage takes place. About these polymers belong including thermosets, such as phenolic resins or from these formed rigid foams. It is also possible, Mixtures of materials for to use the cores, some of which pyrolyze without residue, and another part in pyrolysis loses its original shape so far, that he is in the form of a loose powder or disjointed grains.
Ebenso ist es aber auch möglich, ein locker gebundenes Haufwerk aus Polymerkugeln zu verwenden.However, it is also possible to use a to use loosely bound pile of polymer balls.
In einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung werden mehrschichtige Kerne aus geschäumten Polymeren in sandwichartigen Strukturen eingesetzt. Dabei ist vorgesehen, daß mindestens eine der oberen oder unteren Flächen des Kernes durch ein hartes, unter Härtungsbedingungen unschmelzbares, insbesondere ein carbonisierbares Polymer bedeckt wird. Besonders bevorzugt ist sowohl die obere wie die untere Fläche des Kernes durch eine solche Schicht bedeckt. Dadurch wird erreicht, daß die Preßmasse nicht großflächig im direkten Kontakt mit dem relativ weichen komprimierbaren Material aus Polymerschaum steht und nicht durch Ungleichmäßigkeiten der unverdichteten Preßmasse zu einer ungleichmäßigen Verpressung des Kernmaterials führt. Dies hätte eine wellige raube und unebene Oberfläche des hier später gebildeten Hohlraums zur Folge. Durch das festere Material auf den Oberflächen des weichen Kerns wird der Preßdruck gleichmäßig in den kompressiblen Bereich des Kernes getragen, so daß glatte und ebene Grenzflächen im Grünkörper entstehen. Das Material, das die weichen Kerne bedeckt, wird bevorzugt bei Temperaturen von mindestens 750 °C unter Volumenabnahme zumindest zum Teil zersetzt.In a further advantageous variant The invention relates to multi-layer cores made of foamed polymers used in sandwich-like structures. It is provided that at least one of the top or bottom surfaces of the core through a hard, infusible under hardening conditions, in particular a carbonizable polymer is covered. Especially both the upper and the lower surface of the core is preferred by such Layer covered. This ensures that the molding compound is not large in direct contact with the relatively soft compressible material made of polymer foam and not due to irregularities the undensified molding compound an uneven pressing of the core material. This should have been a wavy, rough and uneven surface of what was created here later Cavity. Due to the firmer material on the surfaces of the soft core, the pressing pressure is even in the compressible area of the core, so that smooth and flat interfaces are formed in the green body. The material that covers the soft cores is preferred for Temperatures of at least 750 ° C at least partially decomposed while decreasing in volume.
In einer weiteren Variante wird das harte Material bei der "Sandwichbauweise" an der oberen und/oder unteren begrenzenden Fläche des Kerns durch einen Holzwerkstoff gebildet; beispielsweise aus Preßholz oder Spanplatten.In a further variant, this will be hard material with the "sandwich construction" on the upper and / or lower bounding area the core is formed by a wood-based material; for example compressed wood or chipboard.
Eine weitere vorteilhafte Variante sieht mehrteilige Kerne vor, deren einzelne Teile unter Druckeinwirkung gegeneinander verfahrbar sind. In einer solchen Ausführungsform besteht der Kern aus zwei Halbkernen oder Halbschalen, von denen der erste Aussparungen im inneren Bereich enthält, welche den zweiten Halbkern aufnehmen können. Die zwei Halbkerne werden zunächst durch Verklebung oder durch eine Clip-Verbindung zusammen= gehalten und können so in die Preßform eingebracht werden. Erst nach Anlegen des Preßdrucks reißt die Klebung oder die Clip-Verbindung, wodurch der zweite Halbkern in den ersten geschoben werden kann. Der erste Kern bildet dabei die Führung des zweiten. Der Verfahrweg des zweiten Kerns kann durch Vorsprünge in der Aussparung des ersten Kernes oder durch die Tiefe der Aussparung selbst exakt eingestellt werden.Another advantageous variant provides multi-part cores, the individual parts of which are under pressure are movable against each other. In such an embodiment the core consists of two half-cores or half-shells, one of which the first recesses in the inner area, which contains the second half core be able to record. The two half cores are initially by gluing or by a clip connection = held together can so in the mold be introduced. Only after the pressure has been applied does the adhesive or the clip connection tear, whereby the second half core can be pushed into the first. The first core is the leadership of the second. The travel path of the second core can by projections in the recess of the first Kernes or precisely set by the depth of the recess itself become.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, daß im zweiten Schritt preßfähige Massen aus Kohlenstoffasern, thermisch aushärtbaren Bindern, und – insbesondere Kohlenstoff-haltigen – Zuschlagstoffen gemeinsam mit den oben beschriebenen Kernen in die Preßform gefüllt werden. Dabei wird die Geometrie des gebildeten Körpers festgelegt.The inventive method provides that in the second Crushable masses made of carbon fibers, thermally curable binders, and - in particular Carbon-containing aggregates together filled with the cores described above in the mold. The Geometry of the formed body established.
Bevorzugt werden die Kohlenstoffaserschichten des C/C-Vorkörpers in der Nähe des Kerns in vorgegebener Vorzugsrichtung der Kohlenstoff-Verstärkungsfasern auf den Kern aufgebaut. Hierfür werden bevorzugt solche preßfähigen Massen verwendet, die Kohlenstoffasern mit einer mittleren Länge von mindestens 5 mm enthalten. Besonders bevorzugt sind preßfähige Massen, die Kohlenstoffasern in Form von Kurzfaserbündeln mit einer mittleren Länge von höchstens 50 mm enthalten, und wobei die Fasern eine Beschichtung aus pyrolytischem Kohlenstoff aufweisen, der durch Carbonisieren von Polymeren, Harzen oder Pechen gebildet ist. Bevorzugt wird dann die preßfähige Masse so in die Form gefüllt, daß die Kohlenstoffasern überwiegend parallel zur Richtung der höchsten Zugbeanspruchung des resultierenden Formteils orientiert sind. Überwiegend bedeutet in diesem Zusammenhang mindestens 50 %. Es ist auch möglich, die Kerne mit parallel gelegten und gebunden Kohlenstoffäden (englisch "tapes" oder "UDT" = unidirectional tapes genannt) zu umwickeln, und diese Hülle gegebenenfalls mit thermisch aushärtbaren Bindern zu fixieren. Auf diese Schicht vorzugsorientierter Kohlenstoffasern oder Fäden werden dann üblicherweise weitere preßfähige Massen mit geringerer Faser-, oder Faserbündellänge geschichtet.The carbon fiber layers are preferred of the C / C pre-body nearby of the core in the given preferred direction of the carbon reinforcing fibers built on the core. Therefor such pressable masses are preferred used the carbon fibers with an average length of contain at least 5 mm. Pressable compositions are particularly preferred, the carbon fibers in the form of short fiber bundles with an average length of at the most 50 mm included, and with the fibers a coating of pyrolytic Have carbon made by carbonizing polymers, resins or pitch is formed. The compressible mass is then preferred so filled in the form that the Carbon fibers predominantly parallel to the direction of the highest Tensile stress of the resulting molded part are oriented. Mostly in this context means at least 50%. It is also possible that Cores with parallel and bound carbon threads (English "tapes" or "UDT" = unidirectional called tapes) and to wrap this envelope with thermal if necessary curable Fix binders. On this layer of preferred carbon fibers or threads then become common further pressable masses layered with shorter fiber or fiber bundle length.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform werden Kohlenstoffasern in Form von beschichteten Kurzfaserbündeln eingesetzt. Besonders bevorzugt sind hierbei mit graphitiertem Kohlenstoff beschichtete Fasern, beziehungsweise Faserbündel mit mittleren Längen unterhalb von 5 mm.In another preferred embodiment carbon fibers are used in the form of coated short fiber bundles. Graphitized carbon is particularly preferred Fibers, or fiber bundles with medium lengths below 5 mm.
Als thermisch aushärtbare Binder werden Peche wie Kohlenteerpech oder Erdölpech und/oder bevorzugt härtbare Harze wie Phenolharze, Epoxidharze, Polyimide, füllstoffhaltige Mischungen mit Furfurylalkohol oder Furanharze eingesetzt. Die Massen werden hierzu in eine Preßform eingefüllt, wobei in der Form verlorene Kerne vorgesehen werden. Die Kerne nehmen den Raum der später in der Verbundkeramik zu bildenden Hohlräume oder Aussparungen ein.As a thermally curable binder pitches such as coal tar pitch or petroleum pitch and / or preferably curable resins such as phenolic resins, epoxy resins, polyimides, filler-containing mixtures Furfuryl alcohol or furan resins are used. The masses become this in a mold filled, lost cores are provided in the form. Take the seeds the room the later cavities or recesses to be formed in the composite ceramic.
Im dritten Schritt wird die Form nach dem Befüllen mit Hilfe der Preßstempel mit dem erforderlichen Druck beaufschlagt und die Masse wird zu Grünkörpern mit Hohlräumen und/oder Aussparungen verpreßt.The third step is the shape after filling with the help of the ram pressurized with the required pressure and the mass becomes green bodies with cavities and / or pressed recesses.
Im vierten Schritt wird der gepreßte Körper unter Temperatureinwirkung ausgehärtet. Die Härtung kann separat, also nach dem Pressen erfolgen, beispielsweise in einem Ofen. Es ist auch möglich, in einer beheizbaren Presse die Härtung bereits während des Verpressens gleichzeitig mit diesem oder mit einer Verzögerung zu beginnen. Beim Härten in der Form werden weniger Anforderungen an das Zusammenhalten des gepreßten, aber noch ungehärteten Körpers gestellt.In the fourth step, the pressed body is under Temperature hardened. curing can be done separately, i.e. after pressing, for example in an oven. It is also possible, hardening in a heatable press already during the Compressing simultaneously with this or with a delay kick off. When hardening in the form there are fewer requirements for holding the pressed, but still uncured body posed.
Nach der Härtung wird der verfestigte Grünkörper im fünften Schritt mitsamt dem Thermoplastkern in den C/C-Zustand überführt, das heißt carbonisiert. Dies geschieht im allgemeinen durch Erhitzen unter Schutzgas (Stickstoff) oder im Vakuum auf Temperaturen im Bereich von ca. 750 °C bis 1100 °C. Wird auf Temperaturen oberhalb von ca. 1800 °C erhitzt, findet zusätzlich eine Graphitierung des Kohlenstoffs statt.After hardening, the solidifies Green body in fifth Step together with the thermoplastic core in the C / C state, the is called carbonized. This is generally done by heating under Shielding gas (nitrogen) or in vacuum at temperatures in the range of approx. 750 ° C up to 1100 ° C. Becomes heated to temperatures above approx. 1800 ° C, there is also one Graphitization of the carbon instead.
Nach der Carbonisierung des Grünkörpers werden gegebenenfalls angefallene Pyrolyse-, beziehungsweise Kohlenstoffreste in den gebildeten Hohlräumen beseitigt und es wird ein poröser C/C-Körper mit Hohlräumen oder Ausnehmungen erhalten, der sich weiterverwerten läßt. Er kann nachbearbeitet oder wiederum zu komplexeren Strukturen zusammengesetzt oder geklebt werden.After carbonizing the green body any pyrolysis or carbon residues in the cavities formed eliminated and it becomes a porous C / C body with cavities or receive recesses that can be recycled. He can reworked or assembled again to more complex structures or be glued.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Kohlenstoff des C/C-Körpers im sechsten Schritt durch eine Schmelzinfiltration mit Metallen und die gegebenenfalls anschließende Wärmebehandlung zumindest teilweise zu den entsprechenden Carbiden umgesetzt. Bevorzugt ist die Schmelzinfiltration mit Silicium, wobei sich zumindest ein Teil des Kohlenstoffs (bevorzugt der Kohlenstoff in der Matrix) zu Siliciumcarbid umsetzt; die Matrix enthält dann SiC, nicht umgesetzten Kohlenstoff sowie nicht umgesetztes Silicium. Hierzu wird der C/C-Körper mit Siliciumpulver überschichtet und auf Temperaturen von ca. 1500 bis ca. 1800 °C im Vakuum erhitzt. Je nach beabsichtigter Verwendung ist es dabei nicht zwingend notwendig, den gesamten C/C-Körper in C/SiC umzusetzen, im allgemeinen wird aber zumindest die Randschicht zu C/SiC umgesetzt. Obwohl die Siliciumschmelzinfiltration das bevorzugte Verfahren ist, kann der C/C-Körper auch mit anderen üblichen Verfahren unter Ausbildung der in der Verbundwerkstofftechnologie gängigen Matrices nachverdichtet werden. Insbesondere kann das Flüssigsilicierverfahren auch mit Siliciumlegierungen durchgeführt werden, die unter anderem Metalle wie Chrom, Eisen, Kobalt, Nickel, Titan und/oder Molybdän enthalten können.In a preferred embodiment of the method according to the invention becomes the carbon of the C / C body in the sixth step by melt infiltration with metals and the subsequent one, if applicable heat treatment at least partially converted to the corresponding carbides. Prefers is the melt infiltration with silicon, whereby at least one Part of the carbon (preferably the carbon in the matrix) converts to silicon carbide; the matrix then contains SiC, unreacted Carbon and unreacted silicon. For this, the C / C body with Layered silicon powder and heated to temperatures of approx. 1500 to approx. 1800 ° C in a vacuum. Depending on Intended use, it is not absolutely necessary the entire C / C body to implement in C / SiC, but in general at least the surface layer becomes too C / SiC implemented. Although silicon melt infiltration is the preferred Procedure is, the C / C body also with other usual ones Process involving training in composite technology common Matrices are post-compressed. In particular, the liquid siliconization process can also be performed with silicon alloys, among others Contain metals such as chrome, iron, cobalt, nickel, titanium and / or molybdenum can.
Das beschriebene Verfahren kann bevorzugt zur Herstellung von Bremsscheiben oder Kupplungsscheiben verwendet werden. Hierbei werden in eine zylindrische Form die preßfähige Masse sowie mindestens ein Kern gefüllt. Die Dicke der Boden- und Deckschicht (unterhalb bzw. oberhalb der Kernzone) beträgt nach dem Verpressen vorzugsweise mindestens 7 mm. Diese Schichten bilden die Reibschichten der Brems- oder Kupplungsscheibe. Die Form der Brems- oder Kupplungsscheibe ist bevorzugt die einer Ringscheibe, d. i. der achsennahe Raum ist durchgehend über die gesamte Dicke der Scheibe leer. Die Form und Anordnung des mindestens einen Kerns ist bevorzugt derart, daß die gebildeten Hohlräume von der Peripherie des zylindrischen Formkörpers bis zum inneren Rand des Formkörpers reichen und damit einen offenen Durchgang zwischen dem inneren und äußeren zylindrischen Rand der Ringscheibe bilden. Hierdurch werden innenbelüftete Brems- oder Kupplungsscheiben mit radialen Lüftungskanälen erzeugt.The method described can preferably for Manufacture of brake discs or clutch discs can be used. Here, the compressible mass and at least in a cylindrical shape a core filled. The thickness of the bottom and top layer (below or above the Core zone) after pressing, preferably at least 7 mm. These layers form the friction layers of the brake or clutch disc. Form the brake or clutch disc is preferably that of an annular disc, d. i. the space near the axis is completely empty over the entire thickness of the pane. The shape and arrangement of the at least one core is preferred such that the formed cavities from the periphery of the cylindrical shaped body to the inner edge of the shaped body range and thus an open passage between the inner and outer cylindrical Form the edge of the washer. This means that internally ventilated brake or clutch discs with radial ventilation ducts.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Brems- und Kupplungsscheiben zugänglich, bei denen der Volumenanteil der Verstärkungsfasern in der Kernzone und der in den darüber- und darunterliegenden (massiven) Schichten voneinander um nicht mehr als 30 %, bevorzugt um nicht mehr als 20 %, und besonders bevorzugt um nicht mehr als 15 % abweicht. Insbesondere kann eine maximale Abweichung von bis zu 10 % durch geeignete Kombination von Dicke und Kompressibilität des Kerns erreicht werden. Diese Kombination kann für jede Wahl von Preßmasse und Kernmaterial, Kernform und Anzahl und angewandtem Preßdruck durch eine Versuchsserie ermittelt werden. Durch die kompressiblen Kerne läßt sich sogar erreichen, daß der Volumenanteil der Verstärkungsfasern in der Kernzone über dem in den darüber- und darunterliegenden Zonen liegt, bevorzugt kann er zwischen 5 und 30 % über dem Volumenanteil in den angrenzenden Zonen liegen, besonders bevorzugt bis zu 20 % darüber, und insbesondere um bis zu 15 % darüber. Das Verfahrert ermöglicht einen kontinuierlichen Übergang zwischen den Zonen mit unterschiedlichem Faseranteil; es wird keine sprunghafte Änderung gefunden, die sich beispielsweise auf der Photographie eines Schnittes oder Schliffes durch eine Linie oder eine Streifen manifestieren würde.According to the method according to the invention, brake and clutch disks are accessible in which the volume fraction of the reinforcing fibers in the core zone and in the layers above and below (massive) from one another by no more than 30%, preferably no more than 20%, and particularly preferably deviates by no more than 15%. In particular, a maximum deviation of up to 10% can be achieved by a suitable combination of thickness and compressibility of the core. This combination can be determined for each choice of molding compound and core material, core shape and number and applied pressing pressure by means of a test series. The compressible cores can even ensure that the volume fraction of the reinforcing fibers in the core zone lies above that in the zones above and below, preferably between 5 and 30% above the volume fraction in the adjacent zones, particularly preferably up to 20 % above, and in particular up to 15% above. The method enables a continuous transition between the zones with different fiber content; no sudden change is found, for example on the photograph of a cut or cut would manifest through a line or stripe.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der Abbildungen näher erläutert. Es zeigen:The inventive method is based on the Illustrations closer explained. Show it:
Die Schrägansicht der
In der
In der
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten innenbelüfteten Brems- oder Kupplungsscheiben lassen sich für Automobil- und Lastwagenbremsen, für Flugzeuge und Schienenfahrzeuge sowie für Reibungskupplungen in Antrieben aller Art verwenden. So hergestellte Hohlkörper sind ebenfalls als Bauteile im Werkzeug- und Maschinenbau vielseitig verwendbar.The according to the inventive method manufactured internally ventilated Brake or clutch discs can be used for automobile and truck brakes, for airplanes and rail vehicles as well as for Use friction clutches in all types of drives. So made hollow body are also versatile as components in tool and mechanical engineering usable.
- 11
- Bremsscheibebrake disc
- 22
- Hohlraumcavity
- 33
- StegeStege
- 44
- Peripherieperiphery
- 55
- StegeStege
- 5'5 '
- Kernzonecore zone
- 66
- untere Deckschichtlower topcoat
- h'H'
- obere silicierte Deckschichtupper siliconized top layer
- 77
- Kerncore
- 7'7 '
- Hohlraumcavity
Claims (11)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10234400A DE10234400B3 (en) | 2002-07-29 | 2002-07-29 | Process for the production of hollow bodies from fiber-reinforced ceramic materials, hollow bodies and their use |
EP03015699A EP1386896B1 (en) | 2002-07-29 | 2003-07-21 | Method of production of hollow bodies out of fibre reinforced ceramic materials |
DE50306949T DE50306949D1 (en) | 2002-07-29 | 2003-07-21 | Process for producing hollow bodies of fiber-reinforced ceramic materials |
US10/624,696 US20040126535A1 (en) | 2002-07-29 | 2003-07-22 | Process for producing hollow bodies comprising fiber-reinforced ceramic materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10234400A DE10234400B3 (en) | 2002-07-29 | 2002-07-29 | Process for the production of hollow bodies from fiber-reinforced ceramic materials, hollow bodies and their use |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10234400B3 true DE10234400B3 (en) | 2004-03-25 |
Family
ID=30010488
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10234400A Expired - Fee Related DE10234400B3 (en) | 2002-07-29 | 2002-07-29 | Process for the production of hollow bodies from fiber-reinforced ceramic materials, hollow bodies and their use |
DE50306949T Expired - Lifetime DE50306949D1 (en) | 2002-07-29 | 2003-07-21 | Process for producing hollow bodies of fiber-reinforced ceramic materials |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE50306949T Expired - Lifetime DE50306949D1 (en) | 2002-07-29 | 2003-07-21 | Process for producing hollow bodies of fiber-reinforced ceramic materials |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20040126535A1 (en) |
EP (1) | EP1386896B1 (en) |
DE (2) | DE10234400B3 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7276203B2 (en) | 2002-12-20 | 2007-10-02 | Audi Ag | Process for producing hollow comprising fiber-reinforced ceramic materials |
DE102006057939A1 (en) * | 2006-12-08 | 2008-06-12 | Audi Ag | Friction-resistant discs made of fiber-reinforced ceramic |
DE102007007410A1 (en) * | 2007-02-12 | 2008-08-14 | Sgl Carbon Ag | Process for producing a fiber-reinforced carbide ceramic component and a carbide ceramic component |
DE102019215662A1 (en) * | 2019-10-11 | 2021-04-15 | Brembo Sgl Carbon Ceramic Brakes Gmbh | Internally ventilated rotor |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE267350T1 (en) * | 2000-02-09 | 2004-06-15 | Freni Brembo Spa | SHAPED COMPOSITE MATERIAL FOR BRAKES AND METHOD FOR PRODUCING SAME |
DE10310945A1 (en) | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Sgl Carbon Ag | Fiber-reinforced ceramic material |
DE502004010774D1 (en) | 2004-10-08 | 2010-04-01 | Sgl Carbon Se | POLYMER-LINKED FIBER LAYERS |
DE102006002227A1 (en) * | 2006-01-16 | 2007-07-19 | Bernd Kuhs | Process for producing open-pored components made of metal, plastic or ceramic |
EP2147776A1 (en) * | 2008-07-23 | 2010-01-27 | SGL Carbon SE | Method for manufacturing a compound material reinforced with fibre netting and compound material reinforced with fibre netting and its application |
FI20096285A (en) * | 2009-12-04 | 2011-06-05 | Conmed Linvatec Biomaterials Oy Ltd | Thermoforming process and products obtained by this process |
DE202011103105U1 (en) | 2011-07-12 | 2012-10-22 | Prozeq Sa | Device for determining the state of wear of a carbon-ceramic brake disk |
CN105531493B (en) * | 2013-04-26 | 2018-11-02 | 派特欧赛拉米克斯股份公司 | The brake disc of the method and this method manufacture of brake disc is manufactured with fibre reinforced materials |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19710105A1 (en) * | 1997-03-12 | 1998-09-17 | Sgl Technik Gmbh | Silicon carbide body reinforced with short graphite fibers |
EP0788468B1 (en) * | 1994-10-28 | 2000-02-16 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Method of manufacturing a friction element |
DE10148659C1 (en) * | 2001-10-02 | 2003-02-06 | Sgl Carbon Ag | Production of hollow bodies made from fiber-reinforced ceramic materials, used in brake and clutch disk production, comprises forming cores, forming green body from cores and carbonizing |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5628938A (en) * | 1994-11-18 | 1997-05-13 | General Electric Company | Method of making a ceramic composite by infiltration of a ceramic preform |
DE4445226A1 (en) * | 1994-12-17 | 1996-06-20 | Porsche Ag | Brake discs for disc brakes |
DE10148658C1 (en) * | 2001-10-02 | 2003-02-06 | Sgl Carbon Ag | Production of hollow bodies made from fiber-reinforced ceramic materials used in the production of brake and clutch disks comprises forming cores, forming a green body |
-
2002
- 2002-07-29 DE DE10234400A patent/DE10234400B3/en not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-07-21 DE DE50306949T patent/DE50306949D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-07-21 EP EP03015699A patent/EP1386896B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-07-22 US US10/624,696 patent/US20040126535A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0788468B1 (en) * | 1994-10-28 | 2000-02-16 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Method of manufacturing a friction element |
DE19710105A1 (en) * | 1997-03-12 | 1998-09-17 | Sgl Technik Gmbh | Silicon carbide body reinforced with short graphite fibers |
DE10148659C1 (en) * | 2001-10-02 | 2003-02-06 | Sgl Carbon Ag | Production of hollow bodies made from fiber-reinforced ceramic materials, used in brake and clutch disk production, comprises forming cores, forming green body from cores and carbonizing |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7276203B2 (en) | 2002-12-20 | 2007-10-02 | Audi Ag | Process for producing hollow comprising fiber-reinforced ceramic materials |
DE10260923B4 (en) * | 2002-12-20 | 2010-10-28 | Audi Ag | Process for the production of hollow bodies of fiber-reinforced ceramic materials, hollow bodies obtainable thereby and their use |
DE102006057939A1 (en) * | 2006-12-08 | 2008-06-12 | Audi Ag | Friction-resistant discs made of fiber-reinforced ceramic |
US9005732B2 (en) | 2006-12-08 | 2015-04-14 | Audi Ag | Friction-tolerant disks made of fiber-reinforced ceramic |
DE102007007410A1 (en) * | 2007-02-12 | 2008-08-14 | Sgl Carbon Ag | Process for producing a fiber-reinforced carbide ceramic component and a carbide ceramic component |
DE102019215662A1 (en) * | 2019-10-11 | 2021-04-15 | Brembo Sgl Carbon Ceramic Brakes Gmbh | Internally ventilated rotor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20040126535A1 (en) | 2004-07-01 |
DE50306949D1 (en) | 2007-05-16 |
EP1386896B1 (en) | 2007-04-04 |
EP1386896A2 (en) | 2004-02-04 |
EP1386896A3 (en) | 2004-05-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1054765B1 (en) | Method for producing a fibre composite | |
DE10157483C2 (en) | Shaped body made of fiber-reinforced composite materials with a segmented cover layer, its manufacture and its use | |
DE10164229B4 (en) | Friction discs, process for their preparation and their use | |
DE10157583C1 (en) | Fiber-reinforced ceramic friction article, e.g. clutch disk or lining, brake disk or vehicle clutch disk, has oriented long-fibers, fleece or fabric and isotropic short fibers in core zone and mainly short fibers in friction layer | |
EP1323686B1 (en) | Method of production of hollow bodies out of fibre reinforced ceramic materials | |
DE10148658C1 (en) | Production of hollow bodies made from fiber-reinforced ceramic materials used in the production of brake and clutch disks comprises forming cores, forming a green body | |
WO2000041982A1 (en) | Fibre-reinforced ceramic body and method for producing same | |
DE10234400B3 (en) | Process for the production of hollow bodies from fiber-reinforced ceramic materials, hollow bodies and their use | |
DE60029298T3 (en) | Brake disc for a disc brake | |
EP1268363B1 (en) | Fibre-reinforced structural component | |
EP1323685B1 (en) | Method of production of shaped bodies out of fibre reinforced ceramic materials | |
DE10148659C1 (en) | Production of hollow bodies made from fiber-reinforced ceramic materials, used in brake and clutch disk production, comprises forming cores, forming green body from cores and carbonizing | |
EP1489331B1 (en) | Metal- infiltrated, fiber-reinforced porous carbon friction body | |
DE19834542C2 (en) | Process for the production of bodies containing reinforcing fibers, bodies obtainable thereafter, method for joining the bodies thus obtained, joined bodies and application of the joining process | |
EP1657227A1 (en) | Process of manufacture of a carbide ceramic material with a defined graded phase distribution profile, carbide ceramic material and structural member. | |
DE10260923B4 (en) | Process for the production of hollow bodies of fiber-reinforced ceramic materials, hollow bodies obtainable thereby and their use | |
DE10130395A1 (en) | Friction material used in the production of friction elements for brakes and couplings in vehicles comprises a structural component and an infiltration component formed as a penetrating network | |
EP1459861B1 (en) | Device and process for making hollow articles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: AUDI AG, 85057 INGOLSTADT, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |